CN114184614A - 光学检测装置及光学检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光学检测装置及光学检测系统，涉及光学检测技术领域，其中，光学检测装置包括检测相机以及位于检测相机的摄取范围内且与检测相机的主光轴垂直的治具平台；在检测相机的周侧分布设置有至少三个光信号发射器；至少三个光信号发射器可以分别朝向治具平台出射光信号以分别在治具平台上形成接收光点，在治具平台上分别预设有对应至少三个光信号发射器出射的光信号的垂直投影位置的标记，接收光点与标记之间的位置关系用于反映治具平台与检测相机的水平度。该光学检测装置可以通过直观查看接收光点是否位于标记上，来确认治具平台是否相对于检测相机水平，提高了检测相机与治具平台的水平度调试效果，从而提高了光学检测的准确性。

Description

光学检测装置及光学检测系统

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，尤其是涉及一种光学检测装置及光学检测系统。

背景技术

显示装置等产品在出厂前通常需要进行AOI(Automated Optical Inspection，自动光学检测)。对于检测AOI工艺，需要将AOI相机与承载待测物品的治具平台的水平度调试准确，才能得到较好的检测结果。例如，水平度调试的误差会导致AOI相机的焦距不良，进而会引起采集光学数据不准确，大大削弱检测能力。因此AOI相机与治具平台的水平度调试十分重要。

现有技术中对于AOI相机与治具平台的水平度调节存在一定的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学检测装置及光学检测系统，以提高检测相机与治具平台的水平度调试效果，从而提高光学检测的准确性。

第一方面，本发明实施例提供了一种光学检测装置，包括检测相机以及位于所述检测相机的摄取范围内且与所述检测相机的主光轴垂直的治具平台，所述治具平台水平设置，所述治具平台上用于承载待测物品；在所述检测相机的周侧分布设置有至少三个光信号发射器，所述至少三个光信号发射器出射的光信号的传播方向与所述检测相机的主光轴平行；

所述至少三个光信号发射器可以分别朝向所述治具平台出射光信号以分别在所述治具平台上形成接收光点，在所述治具平台上分别预设有对应所述至少三个光信号发射器出射的光信号的垂直投影位置的标记，所述接收光点与所述标记之间的位置关系用于反映所述治具平台与所述检测相机的水平度。

进一步地，所述光信号发射器包括红外发射器。如此可以提高水平度检测结果的可靠度。

进一步地，所述至少三个光信号发射器设置于垂直于所述检测相机的主光轴的同一截面上。这样便于确定接收光点与标记之间的位置关系。

进一步地，所述治具平台为矩形结构，所述检测相机具有垂直于所述检测相机的主光轴的截面呈矩形的外壳，所述至少三个光信号发射器分别设置于在所述外壳的至少三个侧面上。此光学检测装置结构简单，方便制作，成本较低。

进一步地，所述标记包括十字标线；

优选地，所述光信号发射器为四个，四个所述光信号发射器分别安装在所述外壳的四个侧面的中心位置。此光学检测装置结构简单，方便制作，可靠性强。

进一步地，所述光学检测装置还包括用于套设在所述检测相机上的框架，所述至少三个光信号发射器分别固定在所述框架上。如此可以方便光信号发射器在检测相机上的安装。

进一步地，所述框架的内部设置有固定件，所述固定件可拆卸的将所述框架固定在所述检测相机上。如此不需要再对至少三个光信号发射器在检测相机上的安装进行调试。

进一步地，所述光学检测装置还包括与所述检测相机连接的第一处理器；所述第一处理器用于通过对所述检测相机所拍摄的带有所述接收光点和所述标记的图像进行图像处理，确定所述治具平台与所述检测相机的水平度。如此在不增加器件的情况下，基于检测相机实现了治具平台与检测相机的水平度的自动检测。

进一步地，所述光学检测装置还包括：

多个光接收器，所述多个光接收器设置在所述标记处；

第二处理器，所述第二处理器分别与所述至少三个光信号发射器和所述多个光接收器连接；所述第二处理器用于当所述多个光接收器接收到与所述光信号发射器的数量相同的多个光信号时，确定所述治具平台相对于所述检测相机水平。这样基于设置在标记处的多个光接收器，实现了治具平台与检测相机的水平度的自动检测。

第二方面，本发明实施例还提供了一种光学检测系统，包括第一方面所述的光学检测装置，还包括数据处理设备，所述数据处理设备与所述光学检测装置连接；

所述数据处理设备用于获取所述光学检测装置对待测物品的光学检测数据，生成与所述光学检测数据对应的光学检测结果。

本发明实施例提供的光学检测装置及光学检测系统中，该光学检测装置包括检测相机以及位于检测相机的摄取范围内且与检测相机的主光轴垂直的治具平台，治具平台水平设置，治具平台上用于承载待测物品；在检测相机的周侧分布设置有至少三个光信号发射器，至少三个光信号发射器出射的光信号的传播方向与检测相机的主光轴平行；至少三个光信号发射器可以分别朝向治具平台出射光信号以分别在治具平台上形成接收光点，在治具平台上分别预设有对应至少三个光信号发射器出射的光信号的垂直投影位置的标记，接收光点与标记之间的位置关系用于反映治具平台与检测相机的水平度。该光学检测装置利用了光的直线传播原理，可以通过直观查看接收光点是否位于标记上，来确认治具平台是否相对于检测相机水平，杜绝了肉眼调试水平度的弊端，提高了检测相机与治具平台的水平度调试效果，进而提高了光学检测的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种光学检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种十字标线的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种T字标线的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种光学检测系统的结构示意图。

图标：101-检测相机；102-治具平台；103-光信号发射器；104-外壳；200-数据处理设备。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

发明人经过长期研究发现，相关技术中，对于AOI相机与治具平台的水平度调节没有既定的辅助设备，只能通过人眼来人手动调整，费时费力，调试效果不好。基于此，本发明实施例提供的一种光学检测装置及光学检测系统，利用光的直线传播原理，可以用于光学检测时，检测相机与治具平台的水平度，提高相机与治具平台的水平度调试效果，从而提高光学检测的准确性。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种光学检测装置进行详细介绍。

本发明实施例提供了一种光学检测装置，参见图1所示的一种光学检测装置的结构示意图，该光学检测装置包括检测相机101以及位于检测相机101的摄取范围内且与检测相机101的主光轴垂直的治具平台102，治具平台102水平设置，治具平台102上用于承载待测物品；在检测相机101的周侧分布设置有至少三个光信号发射器103，至少三个光信号发射器103出射的光信号的传播方向与检测相机101的主光轴平行；至少三个光信号发射器103可以分别朝向治具平台102出射光信号以分别在治具平台102上形成接收光点，在治具平台102上分别预设有对应至少三个光信号发射器103出射的光信号的垂直投影位置的标记，接收光点与标记之间的位置关系用于反映治具平台102与检测相机101的水平度。

上述检测相机101可以是AOI相机。

上述治具平台102用于在光学检测中承载待测物品，其标记可以设置在承载部分，如承载CELL(即待测物品)的区域，也可以将标记设置在非承载部分，可以理解的是，当治具平台102与检测相机101相对水平设置时，位于治具平台102上的待测物品也与检测相机101相对水平。

可选地，标记可以为中心标线或点标等，其中，中心标线可以为如图2所示的十字标线(即十字Mark线)，也可以为如图3所示的T字标线。通过接收光点与标记之间的位置关系(重合、部分重合或者有间距)可以直观地判断和调节治具平台102与检测相机101的水平度。

本发明实施例中，该光学检测装置包括检测相机以及位于检测相机的摄取范围内且与检测相机的主光轴垂直的治具平台，治具平台水平设置，治具平台上用于承载待测物品；在检测相机的周侧分布设置有至少三个光信号发射器，至少三个光信号发射器出射的光信号的传播方向与检测相机的主光轴平行；至少三个光信号发射器可以分别朝向治具平台出射光信号以分别在治具平台上形成接收光点，在治具平台上分别预设有对应至少三个光信号发射器出射的光信号的垂直投影位置的标记，接收光点与标记之间的位置关系用于反映治具平台与检测相机的水平度。该光学检测装置利用了光的直线传播原理，可以通过直观查看接收光点是否位于标记上，来确认治具平台是否相对于检测相机水平，杜绝了肉眼调试水平度的弊端，且操作方法简单，因此提高了检测相机与治具平台的水平度调试效果，降低了水平度调试难度，从而提高了光学检测的准确性。

可选地，上述光信号发射器103可以是红外发射器。这样可以通过红外打点方式直观确认检测相机101相对于治具平台102的水平度，并且红外发射器发射的红外线在空气中传播时不会受到其他环境因素的干扰，因此可以提高水平度检测结果的可靠度。

优选地，上述至少三个光信号发射器103设置于垂直于检测相机101的主光轴的同一截面上。这样在各个接收光点的亮度基本一致，便于确定接收光点与标记之间的位置关系，从而便于调节治具平台102与检测相机101的水平度。

在一些可能的实施例中，如图1所示，上述治具平台102为矩形结构，检测相机101具有垂直于检测相机101的主光轴的截面呈矩形的外壳104，至少三个光信号发射器103分别设置于在外壳104的至少三个侧面上。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，上述标记为十字标线；光信号发射器103可以为四个，四个光信号发射器103分别安装在外壳104的四个侧面的中心位置。以检测相机101为AOI相机为例，四个光信号发射器103安装在AOI相机的外壳104的前、后、左、右四个侧面的中心位置，四个光信号发射器103为红外发射器，四个光信号发射器103出射的光信号分别打到治具平台102上形成四个红外接收光点，只要这四个红外接收光点在十字标线(即标记)上，即表示AOI相机与治具平台102相对水平。即使其中一个光信号发射器103出现故障，该光学检测装置仍可以正常使用，可靠性强。

以利用红外线确定检测相机101与治具平台102的水平度为例，本发明实施例提供的光学检测装置具有如下优点：只需在检测相机101四周安装红外发射器即可，操作方法简单，成本较低；使用环境不受影响，使用时安装红外发射器，用后拆除红外发射器即可；杜绝肉眼调试水平的弊端，只需确认红外接收光点是否在十字标线上即可。

在另一些可能的实施例中，上述光学检测装置还包括用于套设在检测相机101上的框架，至少三个光信号发射器103分别固定在框架上。这样使用时可以将该固定有光信号发射器103的框架直接套在检测相机101的主体部分即可，方便了光信号发射器103在检测相机101上的安装。

进一步地，上述框架的内部设置有固定件，该固定件可拆卸的将框架固定在检测相机101上。通过固定件可拆卸的将框架固定在检测相机101上，不需要再对至少三个光信号发射器103在检测相机101上的安装进行调试，使至少三个光信号发射器103出射的光信号的传播方向与检测相机101的主光轴平行。

进一步地，上述固定件可以为插接件，该插接件与检测相机101的非摄取面相适配，例如插接件与检测相机101的侧面相适配。这种基于插接件的固定方式，具有简单、快捷、省时、省力的优点。

进一步地，上述框架上还可以设置与各个光信号发射器103连接的控制按钮，控制按钮用于控制光信号发射器103的启动和关闭。

在一种可能的实现方式中，上述光学检测装置还包括与检测相机101连接的第一处理器；第一处理器用于通过对检测相机101所拍摄的带有接收光点和标记的图像进行图像处理，确定治具平台102与检测相机101的水平度。第一处理器通过识别图像中的接收光点和标记，并根据识别出的接收光点和标记之间的位置关系，确定治具平台102与检测相机101的水平度。此种方式提高了准确度。

在另一种可能的实现方式中，上述光学检测装置还包括：

多个光接收器，该多个光接收器设置在治具平台102的标记处；

第二处理器，该第二处理器分别与该至少三个光信号发射器103和该多个光接收器连接；该第二处理器用于当多个光接收器接收到与光信号发射器103的数量相同的多个光信号时，确定治具平台102相对于检测相机101水平。

可选地，上述光接收器可以是红外发射器对应的红外线接收器。多个红外线接收器可以均匀分布在治具的中心标线处。

可选地，上述第二处理器可以设置在上述框架内，第二处理器可以与框架上设置的控制按钮连接，通过检测控制按钮的工作状态，确定光信号发射器103是否启动。

进一步地，上述第二处理器还用于向用户提示治具平台102相对于检测相机101是否水平，便于用户后期对检测相机101或治具平台102的调整。

在一种可能的实现方式中，上述框架上设置有蜂鸣器，该蜂鸣器与第二处理器连接；第二处理器用于通过启动蜂鸣器，来向用户提示治具平台102相对于检测相机101水平。

在另一种可能的实现方式中，上述框架上设置有指示灯，该指示灯与第二处理器连接；第二处理器用于通过控制指示灯点亮，来向用户提示治具平台102相对于检测相机101水平。

在又一种可能的实现方式中，上述框架上设置有蜂鸣器和指示灯，蜂鸣器和指示灯均与第二处理器连接；第二处理器用于通过启动蜂鸣器以及控制指示灯点亮，来向用户提示治具平台102相对于检测相机101水平。

本发明实施例还提供了一种光学检测系统，参见图4所示的一种光学检测系统的结构示意图，该光学检测系统包括上述的光学检测装置，还包括数据处理设备200，数据处理设备200与光学检测装置中的检测相机101连接；

数据处理设备200用于获取光学检测装置对待测物品的光学检测数据，生成与光学检测数据对应的光学检测结果。

本实施例所提供的光学检测系统，其实现原理及产生的技术效果和前述光学检测装置实施例相同，为简要描述，光学检测系统实施例部分未提及之处，可参考前述光学检测装置实施例中相应内容。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种光学检测装置，其特征在于，包括检测相机以及位于所述检测相机的摄取范围内且与所述检测相机的主光轴垂直的治具平台，所述治具平台水平设置，所述治具平台上用于承载待测物品；在所述检测相机的周侧分布设置有至少三个光信号发射器，所述至少三个光信号发射器出射的光信号的传播方向与所述检测相机的主光轴平行；

所述至少三个光信号发射器可以分别朝向所述治具平台出射光信号以分别在所述治具平台上形成接收光点，在所述治具平台上分别预设有对应所述至少三个光信号发射器出射的光信号的垂直投影位置的标记，所述接收光点与所述标记之间的位置关系用于反映所述治具平台与所述检测相机的水平度。

2.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述光信号发射器包括红外发射器。

3.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述至少三个光信号发射器设置于垂直于所述检测相机的主光轴的同一截面上。

4.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述治具平台为矩形结构，所述检测相机具有垂直于所述检测相机的主光轴的截面呈矩形的外壳，所述至少三个光信号发射器分别设置于在所述外壳的至少三个侧面上。

5.根据权利要求4所述的光学检测装置，其特征在于，所述标记包括十字标线；

优选地，所述光信号发射器为四个，四个所述光信号发射器分别安装在所述外壳的四个侧面的中心位置。

6.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述光学检测装置还包括用于套设在所述检测相机上的框架，所述至少三个光信号发射器分别固定在所述框架上。

7.根据权利要求6所述的光学检测装置，其特征在于，所述框架的内部设置有固定件，所述固定件可拆卸的将所述框架固定在所述检测相机上。

8.根据权利要求1-7任一项所述的光学检测装置，其特征在于，所述光学检测装置还包括与所述检测相机连接的第一处理器；所述第一处理器用于通过对所述检测相机所拍摄的带有所述接收光点和所述标记的图像进行图像处理，确定所述治具平台与所述检测相机的水平度。

9.根据权利要求1-7任一项所述的光学检测装置，其特征在于，所述光学检测装置还包括：

多个光接收器，所述多个光接收器设置在所述标记处；

第二处理器，所述第二处理器分别与所述至少三个光信号发射器和所述多个光接收器连接；所述第二处理器用于当所述多个光接收器接收到与所述光信号发射器的数量相同的多个光信号时，确定所述治具平台相对于所述检测相机水平。

10.一种光学检测系统，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的光学检测装置，还包括数据处理设备，所述数据处理设备与所述光学检测装置连接；

所述数据处理设备用于获取所述光学检测装置对待测物品的光学检测数据，生成与所述光学检测数据对应的光学检测结果。

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